Penulis: Taghsyadila Vidra Putri (2025)
Disunting oleh: Meiva Mayyasah Huda (2025)
Bayangkan jika kamu bangun setelah tubuhmu membeku sepanjang malam? Tentu saja tubuh manusia tidak dapat bertahan dalam kondisi tersebut. Umumnya, pembentukan es di dalam tubuh dapat merusak membran sel, menghentikan aliran darah, dan kegagalan fungsi organ (Storey & Storey, 2017). Namun berbeda dengan salah satu hewan vertebrata ini, yaitu katak kayu (Rana sylvatica). Katak ini hidup di wilayah Amerika Utara, termasuk Alaska dan Kanada, yang memiliki musim dingin sangat ekstrem. Selama musim dingin, wilayah ini memiliki suhu lingkungan hingga di bawan -15°C. Ketika musim dingin datang, sebagian besar air yang ada di dalam tubuh katak dapat membeku. Tetapi, katak kayu dapat kembali hidup dan beraktivitas setelah suhu meningkat lagi.
Katak kayu memiliki kemampuan freeze tolerant, yaitu organisme yang mampu mentoleransi pembekuan es di dalam tubuhnya. Berdasarkan Storey & Storey (2017), populasi katak kayu di Alaska dapat bertahan dalam keadaan beku di bawah lapisan salju selama berbulan-bulan. Ketika musim semi tiba, jaringan tubuh pada katak kayu mencair secara perlahan lalu katak dapat beraktivitas secara normal kembali. Kemapuan yang dimiliki ini juga berhubungan dengan bagaiman proses metabolisme dalam tubuh katak kayu. Selama berada dalam kondisi beku, metabolisme katak kayu mengalami penurunan secara drastis. Penurunan tersebut dapat mengurangi penggunaan oksigen dan energi sehingga katak kayu memiliki jumlah energi cadangan lebih yang dapat digunakan untuk bertahan hidup di musim dingin (Smolinski et al., 2017).
Kemampuan freeze tolerant pada katak kayu tidak hanya melibatkan proses metabolismenya, tetapi melibatkan juga ekspresi gen nya. Salah satu faktor yang terlibat adalah TonEBP/NFAT5, yaitu protein yang mengatur keseimbangan cairan dan tekanan osmotik di dalam sel. Aktivasi protein ini meningkatkan ekpresi berbagi protein transporter pada katak kayu yang dapat membantu mempertahankan kondisi sel selama proses pembekuan serta pencairan. Regulasi gen yang mengontrol antioksidan dan antiapoptosis dalam tubuh katak diaktifkan Ketika proses pembekuan berlangsung (Zhang etal., 2017).
Katak kayu sebagai salah satu hewan yang memiliki kemampuan adaptasi terhadap lingkungan ekstrem menunjukkan suatu hasil koordinasi dari berbagai proses biologis. Mulai dari proses metabolisme hingga ekspresi gen ikut terlibat dalam kemampuan freeze tolerant tersebut.
Referensi
Smolinski, M. B., Mattice, J. J. L., & Storey, K. B. (2017). Regulation of pyruvate kinase in skeletal muscle of the freeze tolerant wood frog, Rana sylvatica. Cryobiology, 77, 25–33. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2017.06.002
Storey, K. B., & Storey, J. M. (2017). Molecular Physiology of Freeze Tolerance in Vertebrates. Physiological Reviews, 97(2), 623–665. https://doi.org/10.1152/physrev.00016.2016
Zhang, Y., Al-attar, R., & Storey, K. B. (2017). TonEBP/NFAT5 regulates downstream osmoregulatory proteins during freeze-thaw stress in the wood frog. Cryobiology, 79, 43–49. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2017.09.003